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位移放大型黏滞阻尼伸臂桁架减震效果及动力试验研究

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建筑结构学报 2022年第7期43卷 21-31页

作者：薛建阳罗峥隋䶮杨仁猛刘锦洋任瑞西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 柳州东方工程橡胶制品有限公司广西柳州545005

为提高黏滞阻尼伸臂桁架在地震作用下的耗能效率,设计了一种带位移放大装置的黏滞阻尼伸臂桁架。对分别设置传统型和位移放大型黏滞阻尼伸臂桁架的超高层结构进行有限元分析,对比了结构的地震响应及阻尼器的工作状态。通过动力荷载试验... 详细信息

为提高黏滞阻尼伸臂桁架在地震作用下的耗能效率,设计了一种带位移放大装置的黏滞阻尼伸臂桁架。对分别设置传统型和位移放大型黏滞阻尼伸臂桁架的超高层结构进行有限元分析,对比了结构的地震响应及阻尼器的工作状态。通过动力荷载试验,考察两种黏滞阻尼伸臂桁架的滞回性能,对比阻尼器的位移及耗能,研究位移放大系数的变化规律,分析伸臂桁架刚度对黏滞阻尼伸臂桁架工作效率的影响。结果表明:相比传统型黏滞阻尼伸臂桁架,采用位移放大型黏滞阻尼伸臂桁架可将阻尼器的耗能效率提高至原来的1.5~1.8倍,使结构获得更好的减震效果;位移放大型黏滞阻尼伸臂桁架滞回曲线光滑、对称、饱满,具有良好的工作性能,且能有效放大阻尼器的工作位移并增大耗能;提出了黏滞阻尼伸臂桁架的位移放大系数的计算式,计算值与试验值吻合较好;为保证黏滞阻尼伸臂桁架的工作效率,建议伸臂桁架的刚度比取值不小于9。

关键词：黏滞阻尼伸臂桁架黏滞阻尼器位移放大装置动力试验减震效果位移放大系数

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一种连续梁桥高效阻尼体系

上海大学学报（自然科学版） 2023年第4期29卷 734-744页

作者：李子阳许浩张强杨巧荣徐子东上海大学力学与工程科学学院上海200444

提出了一种连续梁桥高效阻尼体系(efficient damping system of continuous girder bridge, EDB),通过放大阻尼器的相对位移来提高耗能效率.为了研究该阻尼体系在连续梁桥抗震中的适用性,设计制作了3倍位移放大型阻尼器和普通阻尼器的... 详细信息

提出了一种连续梁桥高效阻尼体系(efficient damping system of continuous girder bridge, EDB),通过放大阻尼器的相对位移来提高耗能效率.为了研究该阻尼体系在连续梁桥抗震中的适用性,设计制作了3倍位移放大型阻尼器和普通阻尼器的试验模型,并在正弦波作用下进行往复加载试验.分析了不同试验工况下阻尼器的滞回曲线,并将理论值与试验值进行了对比,验证了其放大效果.以一座6跨连续桥梁为工程背景,基于有限元软件建立其多质点模型,分析了不同减震方案在3条地震波作用下的墩底剪力、墩底弯矩、位移、滞回曲线、能量耗散曲线.研究结果表明,连续梁桥高效阻尼体系有效地耗散了地震能量,减小了桥梁结构的地震响应.

关键词：位移放大装置连续梁桥高效阻尼体系往复试验地震响应

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基于振动传递的船舶主机顶撑最优参数研究

基于振动传递的船舶主机顶撑最优参数研究

作者：袁晗淞大连理工大学

学位级别：硕士

大型船舶主机的不平衡力矩可能会引发主机及船体的剧烈振动,而不平衡力矩无法通过主机外形设计予以消除,因此一般来说需要增设外部减振措施来减小主机振动,而增设主机顶撑是目前应用最广泛、最有效的手段之一。顶撑是安装在主机顶部和... 详细信息

大型船舶主机的不平衡力矩可能会引发主机及船体的剧烈振动,而不平衡力矩无法通过主机外形设计予以消除,因此一般来说需要增设外部减振措施来减小主机振动,而增设主机顶撑是目前应用最广泛、最有效的手段之一。顶撑是安装在主机顶部和机舱内平台之间的一种支撑结构,一般分为摩擦片式、机械式和液压式等几种常见的形式,其主要作用是给主机机架提供较大的刚度,其中摩擦片式和液压式顶撑同时还会提供较大的阻尼力。黏滞流体阻尼器具有结构简单、无刚度、速度快以及减振效果好等特点,因此将其应用到主机减振上具有重要意义。由于主机振动评价标准很高,直接将黏滞阻尼器安装在顶撑布置处很难产生良好的效果,因此需要将位移放大装置与黏滞阻尼器相结合,以达到主机和船体有效减振的目的。本文的主要研究内容有:首先建立了主机——船体的多自由度物理模型,其中使用Kelvin模型模拟顶撑,通过Newmark法计算系统的响应,再依次改变顶撑中弹簧刚度和阻尼系数的大小,以寻求顶撑参数变化对主机及船体响应的影响。然后以某67000DWT成品油船为例,建立了主机-机舱及上层建筑的有限元模型,计算主机及船体各测点在主机6阶H型力矩及2阶垂向不平衡力矩共同作用下的响应。针对某些转速下主机及船体某些测点不满足振动评价标准的情况,分别讨论了以弹性材料,黏性材料和粘弹性材料作为顶撑对主机及船体减振的影响,得出不同形式顶撑在主机满足柴油机说明书给出的振动评价标准的同时,船体各测点满足ISO20283-5-2016的评价标准的最优参数。结果表明,抑制横向的振动靠增大刚度避开共振效果好,抑制纵向和垂向的振动靠增设阻尼消耗能量效果好。最后根据前文计算结果和讨论为基础,将位移放大装置与黏滞阻尼器相结合,设计了一款阻尼可调的顶撑。从理论上阐述了该顶撑减振及阻尼调节的原理。建立其有限元模型并添加到船体有限元模型中,通过计算验证了该结构的可行性,并讨论了顶撑结构中不同参数对主机及船体响应的影响。

关键词：振动控制顶撑最优参数可调阻尼位移放大装置

位移放大型阻尼墙减震结构的模型试验与数值分析

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振动工程学报 2015年第4期28卷 601-609页

作者：刘文光董秀玲何文福杨巧荣上海大学土木工程系上海200072

提出了一种由放大杠杆并联附加在黏滞阻尼墙中的位移放大装置,并对设置位移放大型阻尼墙的新型减震结构进行理论和振动台试验研究。对附加位移放大装置的黏滞阻尼墙系统(AVDW)进行理论分析,给出了基于杠杆倍数的AVDW阻尼力的放大理论计... 详细信息

提出了一种由放大杠杆并联附加在黏滞阻尼墙中的位移放大装置,并对设置位移放大型阻尼墙的新型减震结构进行理论和振动台试验研究。对附加位移放大装置的黏滞阻尼墙系统(AVDW)进行理论分析,给出了基于杠杆倍数的AVDW阻尼力的放大理论计算公式。通过对传统阻尼墙减震结构及2种放大倍数AVDW减震结构的3层模型进行不同加速度峰值输入的振动台试验研究,试验结果表明新型AVDW减震结构减震效果显著。最后通过对一12层框架结构进行传统阻尼墙减震结构及附加AVDW的新型减震结构的数值分析对比,结果表明AVDW相对于一般阻尼墙结构,能更有效地减小结构的层间位移、层间剪力、层加速度等结构动力响应。

关键词：黏滞阻尼墙位移放大装置模型试验数值分析

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放大型黏滞阻尼墙的力学性能与试验研究

工程力学 2019年第8期36卷 40-48页

作者：刘文光张鑫郭彦张强上海大学土木工程系

该文提出一种多杠杆并联的放大型黏滞阻尼墙,根据放大型黏滞阻尼墙的构造和受力特点,分析了放大装置的竖向提拉效应,提出了普通型和放大型黏滞阻尼墙的阻尼力及耗能理论公式,并对装置的变形和耗能进行了分析。设计制作3倍位移放大型装... 详细信息

该文提出一种多杠杆并联的放大型黏滞阻尼墙,根据放大型黏滞阻尼墙的构造和受力特点,分析了放大装置的竖向提拉效应,提出了普通型和放大型黏滞阻尼墙的阻尼力及耗能理论公式,并对装置的变形和耗能进行了分析。设计制作3倍位移放大型装置黏滞阻尼墙和普通黏滞阻尼墙的试验模型,并在正弦波的作用下进行往复加载试验,分析不同试验工况下黏滞阻尼墙的滞回耗能曲线,并将理论曲线与试验曲线进行了对比,验证了力学模型的正确性。在相同位移下,放大型黏滞阻尼墙比普通阻尼墙滞回曲线更加饱满、耗能更为显著。最后以三层混凝土框架结构为计算模型进行减震分析,确认了考虑竖向提拉效应的放大型黏滞阻尼墙的减震效果。

关键词：黏滞阻尼墙位移放大装置竖向提拉效应静力试验地震响应分析

超弹性SMA唯象本构模型及其在震动控制中的应用

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铁道建筑技术 2022年第2期 1-5,32页

作者：刘博中铁二十局集团有限公司陕西西安710016

超弹性形状记忆合金(SMA)具有可恢复应变大、与其他基体耦合难度低以及耐腐蚀性能好等优点,是实施结构振(震)动控制的理想材料。为充分发挥超弹性SMA的减振(震)性能,必须寻找可准确描述其物理力学性能的本构模型。本文对Graesser-Cozzar... 详细信息

超弹性形状记忆合金(SMA)具有可恢复应变大、与其他基体耦合难度低以及耐腐蚀性能好等优点,是实施结构振(震)动控制的理想材料。为充分发挥超弹性SMA的减振(震)性能,必须寻找可准确描述其物理力学性能的本构模型。本文对Graesser-Cozzarelli(G-C)唯象本构模型进行拓展,通过在G-C模型中加入马氏体硬化项,描述超弹性SMA在大应变幅值工况下的应力-应变关系;设计一种具有自复位功能的位移放大型SMA减震装置,并将建立的超弹性SMA改进G-C唯象本构模型应用于该减震装置控制结构的动力时程分析。相关数值分析结果表明:改进G-C唯象本构模型形式简单、概念明确、参数容易得到,具有一定的工程应用价值,可为SMA基减震装置力学性能数值仿真及其在被动减震控制中的应用提供理论基础。

关键词：超弹性形状记忆合金本构模型减震装置位移放大装置迟滞曲线

新型钢弹簧浮置板道床隔振试验与数值分析研究

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世界地震工程 2020年第3期36卷 38-47页

作者：高扬张强刘文光李腾上海大学土木工程系核电站隔震减震工程技术研究中心上海200444

提出了一种附加位移放大杠杆的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了理论分析,给出了该装置基于位移放大倍数的阻尼力和耗能计算公式。同时设计制作了附加3倍位移放大的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了地铁振动测试,试验结果表明... 详细信息

提出了一种附加位移放大杠杆的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了理论分析,给出了该装置基于位移放大倍数的阻尼力和耗能计算公式。同时设计制作了附加3倍位移放大的新型钢弹簧浮置板道床隔振装置并进行了地铁振动测试,试验结果表明:该装置隔振效果显著。通过建立新型钢弹簧浮置板道床隔振系统有限元分析模型,数值模拟结果与实测振动数据可进行较好的吻合,结果表明:新型钢弹簧浮置板道床隔振系统能有效地减小结构的动力响应。

关键词：新型钢弹簧浮置板道床位移放大装置隔振试验数值分析研究

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位移放大型油阻尼器减震结构减震效应分析

地震工程与工程振动 2017年第1期37卷 48-55页

作者：杨巧荣孔令祥郭彦何文福刘文光上海大学土木工程系上海200072

针对高层结构在地震作用下层间位移较小,阻尼器性能无法充分发挥的特点,提出一种用于油阻尼器的位移放大装置,可使油阻尼器两端的相对位移放大,提高其产生的阻尼力和耗能能力。以某实际工程结构为背景,基于SAP2000建立其多质点有限元模... 详细信息

针对高层结构在地震作用下层间位移较小,阻尼器性能无法充分发挥的特点,提出一种用于油阻尼器的位移放大装置,可使油阻尼器两端的相对位移放大,提高其产生的阻尼力和耗能能力。以某实际工程结构为背景,基于SAP2000建立其多质点有限元模型,分析两种减震方案在3条地震波作用下的最大层间位移角、基底剪力、加速度放大系数、滞回曲线、能量耗散曲线,以检验位移放大型油阻尼器对结构地震响应的减震效应。结果表明,位移放大型油阻尼器能以更少的布置数量满足减震设计要求,同时获得较普通油阻尼器更为理想的减震效果。

关键词：位移放大装置油阻尼器多质点模型减震效应